具有光热效应和导热性能的碳-聚合物结构及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有光热效应和导热性能的碳‑聚合物结构及其制备方法和应用，其制备方法包括以下步骤：准备多根光纤，将多根b段光纤一起编织形成一散热结构，再将散热结构重复涂层厚度调控方法1～15次，得到连接在a段光纤束上的光纤网络，将光纤网络置于混合物B中，在0.001～90KPa的绝对压强下处理5～60min，然后将处理后的光纤网络从混合物B中取出或与混合物B一起于60～200℃的常压下固化1～4h，得到碳‑聚合物结构。本发明专利技术碳‑聚合物结构设计巧妙、制备方法简单，光纤网络表面的碳纳米材料涂层能够吸收光纤发出的光能并转化为热能，含有导热填料的聚合物基体能够将热量迅速传递到碳‑聚合物结构的表层，实现特定空间的加热或采暖。

Structure, preparation and application of carbon polymer with photothermal effect and thermal conductivity

【技术实现步骤摘要】
具有光热效应和导热性能的碳-聚合物结构及其制备方法和应用
本专利技术属于光热及导热复合材料
，具体来说涉及一种具有光热效应和导热性能的碳-聚合物结构及其制备方法和应用。
技术介绍
太阳能是指太阳的热辐射能，在现代一般用作光伏发电或者为热水器提供能源，存在成本高、转化率低、应用受限等问题。高效利用太阳能进行采暖是未来太阳能开发利用的重要方向。碳纳米材料(包括碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯等)具有良好的光热效应，能够在太阳光特别是近红外光作用下持续发热。碳纳米材料通常自组装或与其他材料复合制备光热薄膜，但是其表面必须在光照下才能出现光热效应，应用受限。如何高效发挥碳纳米材料的光热效应，实现其在受限空间的应用，特别是建筑等内部空间的采暖，是当前能源领域的关键问题之一。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种具有光热效应和导热性能的碳-聚合物结构的制备方法。本专利技术的另一目的是提供上述制备方法获得的碳-聚合物结构。本专利技术的另一目的是提供上述碳-聚合物结构在长距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有光热效应和导热性能的碳-聚合物结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)准备多根光纤：将一束光纤一端的光纤涂覆层剥去，将未剥去光纤涂覆层的光纤束作为a段光纤束，将剥去光纤涂覆层的光纤段作为b段光纤；/n将多根b段光纤一起编织形成一散热结构，所述散热结构为平面结构或立体结构，再将所述散热结构重复涂层厚度调控方法1～15次，以使在散热结构上形成厚度为1～500μm的碳纳米材料涂层，得到连接在a段光纤束上的光纤网络，其中，所述涂层厚度调控方法为：将散热结构浸入分散液中0.5～10min后取出，于50～120℃干燥5～120min，所述分散液的制备方法为：将碳纳米材料分散在水或有机...

【技术特征摘要】
1.一种具有光热效应和导热性能的碳-聚合物结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)准备多根光纤：将一束光纤一端的光纤涂覆层剥去，将未剥去光纤涂覆层的光纤束作为a段光纤束，将剥去光纤涂覆层的光纤段作为b段光纤；
将多根b段光纤一起编织形成一散热结构，所述散热结构为平面结构或立体结构，再将所述散热结构重复涂层厚度调控方法1～15次，以使在散热结构上形成厚度为1～500μm的碳纳米材料涂层，得到连接在a段光纤束上的光纤网络，其中，所述涂层厚度调控方法为：将散热结构浸入分散液中0.5～10min后取出，于50～120℃干燥5～120min，所述分散液的制备方法为：将碳纳米材料分散在水或有机溶剂中，得到所述分散液，其中，所述分散液中碳纳米材料的浓度为0.1～3mg/mL，所述碳纳米材料为碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯、炭黑或氧化石墨烯；
2)将光纤网络置于混合物B中，在0.001～90KPa的绝对压强下处理5～60min，用于除去光纤网络与混合物B的界面处的气泡，然后将处理后的光纤网络从混合物B中取出或与混合物B一起于60～200℃的常压下固化1～4h，得到具有光热效应和导热性能的碳-聚合物结构，所述混合物B的制备方法为：将导热填料与高分子基体混合，搅拌0.5～10h后得到混合物B，其中，在所述混合物B中，所述导热填料的质量分数为1～35wt％，所述导热填料为石墨烯、碳纳米管、氮化硼、氧化铝、氮化铝或碳纤维，所述高分子基体为环氧树脂、聚二甲基硅氧烷或聚酰胺酸。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1)中，所述有机溶剂为丙酮、四氢呋喃、异丙醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦盟盟，陈莉，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：天津;12